SORT1对酮病奶牛肝脏VLDL合成及脂质代谢影响特征的研究

来源 :黑龙江八一农垦大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong548
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能量负平衡导致的围产期奶牛酮病以非酯化脂肪酸(NEFAs)血症、肝脏大量甘油三酯(TAG)蓄积为病理特征,严重降低奶牛生产性能,造成较大经济损失。极低密度脂蛋白(VLDL)颗粒作为TAG向肝外组织转运的主要途径,在奶牛酮病发生时对于肝脏的脂质转运及蓄积起到关键作用。分拣蛋白1(SORT1)作为细胞内蛋白质转运载体,最近被发现参与多种脂质相关疾病,但其对于VLDL合成组装和分泌的影响以及通过VLDL间接地对奶牛酮病的影响尚不明确。因此,本研究旨在明确酮病奶牛VLDL分泌特征以及SORT1对高浓度脂肪酸(Fatty acid)刺激后肝细胞VLDL合成和分泌的影响。本研究体内实验活体肝脏穿刺采集健康奶牛和酮病奶牛肝脏组织,利用病理组织切片法检测肝脏组织脂质蓄积、脂肪变性等情况。并检测组织内脂质合成相关基因SREBP-1C及下游靶基因表达情况。通过ELISA及LC-MS代谢组学方法检测了奶牛血液中VLDLApo B含量以及VLDL颗粒脂质组成情况。为了研究SORT1在酮病状态下对VLDL合成分泌的影响及作用,本实验通过体外分离犊牛原代肝细胞,利用高浓度Fatty acid刺激原代犊牛肝细胞构建肝脂沉积模型,同时添加SORT1腺病毒过表达载体、SORT1抑制剂以及SORT1 sh RNA沉默质粒以改变SORT1在肝细胞内的表达情况。同时检测细胞培养上清中VLDL-Apo B的分泌含量及肝细胞内VLDL合成重要组成蛋白ApoB100和MTP的表达情况。对于SORT1的表达抑制对肝脂代谢的影响在非反刍动物动物的研究中说法不一。因此,我们利用SORT1抑制剂及sh RNA沉默质粒来探究其表达抑制对犊牛原代肝细胞脂质合成及代谢的影响。体内研究结果显示酮病奶牛肝脏组织出现明显脂质蓄积、脂肪变性甚至纤维化,同时脂质合成相关基因SREBP-1C、FASN、ACC1、DGAT1和DGAT2表达水平显著高于健康对照组,而脂肪酸氧化关键基因CPT1A、VLDL合成重要组成蛋白ApoB100和MTP的表达量显著低于对照组。同时,酮病奶牛血液中VLDL-Apo B含量极显著的低于健康对照组,且VLDL颗粒脂质组成含量中PE含量以及PE各相关亚型含量均显著减低,同时颗粒明显变大。表明,酮病奶牛肝脏组织出现肝脂蓄积及肝损害,且酮病奶牛肝脏VLDL分泌代谢出现异常。体外肝细胞刺激诱导处理结果表明,高浓度Fatty acid刺激会促进肝细胞脂质合成基因SREBP-1C、FASN、ACC1、DGAT1和DGAT2的表达,同时降低了脂肪酸氧化关键基因CPT1A的表达,导致肝细胞内TAG及脂滴过度沉积,高浓度Fatty acid作用下VLDLApo B分泌障碍且其组装合成蛋白表达量极显著降低。同时,Fatty acid诱导氧化应激相关指标SOD降低,MDA和ROS显著升高。肝细胞内SORT1基因过表达后添加Fatty acid刺激检测以上指标变化情况发现,SORT1基因的过表达进一步促进了Fatty acid诱导的脂质合成基因表达增加及脂质蓄积情况。同时加剧了VLDL合成障碍。相反,当沉默和抑制SORT1 48 h或12 h后,添加Fatty acid刺激12 h,结果显示,SORT1的抑制或沉默明显缓解了Fatty acid诱导的肝细胞TAG及脂滴的蓄积,同时降低了Fatty acid诱导的脂质合成相关基因SREBP-1C、FASN等的表达增加。降低了Fatty acid诱导的MDA、SOD和ROS氧化应激反应。重要的是,SORT1基因的抑制或者沉默,极显著的增加了Fatty acid作用下VLDL-Apo B的分泌及其合成关键脂质蛋白ApoB100和MTP的表达水平。综上所述,酮病奶牛肝脏高SORT1可能通过参与正向调控肝脏DGAT相关肝脏TG合成,同时导致ApoB100的降解进而引发肝脏VLDL分泌障碍导致肝脂蓄积的调控机制。抑制SORT1可通过提高ApoB100蛋白水平,促进VLDL分泌减轻肝脂蓄积特征,同时减轻高脂肪酸介导的肝脏氧化应激损伤。研究结果为酮病奶牛的防控提供重要的理论支撑及防控技术研发提供新思路。
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